Марсохід "Опортьюніті". Створення карток місцевості при пересуванні

Шестиколісний підкорювач червоних пустель, один із найуспішніших роботів NASA — марсохід «Opportunity» востаннє зв'язувався із Землею.

Марсохід, вимкнувши всі енергоємні пристрої, застиг на краю урвища — кратера Індевор, посеред курної бурі, що обдувається сухим вітром, що несе по мертвій поверхні червоний пил. Перебуваючи у цьому незатишному та холодному світі вже понад 14 років, «Opportunity» завжди підтримував зв'язок із Центром управління місією. Однак нинішня курна буря виявилася настільки потужною, що марсоходу довелося перейти в режим економії енергії і залишитися на самоті на холодному вітрі. "Opportunity" знаходиться в сплячому режимі з 10 червня, коли концентрація пилу в повітрі Червоної планети стала настільки щільною, що сонячний генератор перестав забезпечувати заряд батарей. Команда «Opportunity» сподівається, що шестиколісний робот справді занурився лише у свого роду сплячку, і розраховує отримати від нього сигнал, як тільки курна буря розсіється.
І на такий оптимізм є причини, заявили представники НАСА.

«Батареї «Opportunity» перебували у працездатному стані до початку запорошеної бурі, і їхня деградація не повинна бути катастрофічною», — заявили дослідники з НАСА. «Відомо, що курні бурі сприяють нагріванню атмосфери Марса та його поверхні. До того ж, нинішня буря трапилася в той період, коли в тому місці, де працює «Opportunity», настало літо. Тому марсохід не повинен сильно замерзнути».

Пилова буря на Марсі в локальних масштабах наприкінці травня. До 20 червня вона перетворилася на монстра, який накрив всю планету. Шторм почав стихати наприкінці минулого місяця, але в атмосфері все ще багато пилу, можливо, занадто багато для того, щоб генератори Opportunity отримали можливості підзарядити батареї марсоходу.

Вчені відстежують кількість пилу в атмосфері Марса, використовуючи індекс її непрозорості під назвою тау. Чим нижче тау, тим чистіше повітря. Атмосфера в районі розташування "Opportunity" - краю 14-кілометрового кратера Індевор, що має ширину близько 14 кілометрів - зазвичай має тау близько 0,5, повідомляють представники НАСА. Останній зареєстрований вимір, зроблений марсоходом 10 червня, показав колосальне значення тау - 10.8.

За словами членів місії, тау має бути меншою за значення 2.0 для отримання сонячними батареями «Opportunity» достатньої кількості сонячного світла, щоб почати заряджати батареї. За різними оцінками значення тау в регіоні кратера Індевор варіювалося за останній тиждень від 2,1 до 2,5, додали дослідники.

Вчені намагаються встановити зв'язок з Opportunity кілька разів на тиждень, використовуючи для цих цілей NASA Deep Space Network, систему великих антен, розташованих по всьому світу. За допомогою їх у бік Марса відправляються команди та сигнали, які ніби вітаються з роботом під час його планових «пробуджень», і після цього чекають від нього відповіді. Також члени команди марсоходу використовують іншу, ширшу мережу: щодня вони прослуховують усі радіосигнали, отримані з Марса, намагаючись виявити будь-який сигнал від Opportunity, заявили представники НАСА.

Якщо «Opportunity» зрештою прокинеться і відновить контакт з , випробування, що випало на його частку, може в кінцевому підсумку відбитися на працездатності марсохода.

"Акумулятори "Opportunity" могли так сильно розрядитися і так довго залишатися бездіяльними, що їхня ємність і здатність до накопичення заряду може катастрофічно знизитися", - повідомляють офіційні особи НАСА. "Якщо акумулятори не зможуть утримувати необхідну кількість заряду, це може вплинути на майбутні роботи з використанням марсоходу".

"Opportunity" опустився на поверхню Марса в січні 2004 року, через три тижні після висадки тут свого двійника - марсохода "Спіріт". Обидва роботи розпочали розраховану на три місяці місію з пошуків ознак минулої активності води на Червоній планеті. Дует знайшов багато тому доказів, а потім продовжував досліджувати Марс багато років після того, як його термін служби закінчився.

У березні 2010 року «Спіріт» загруз у марсіанській піщаній пастці. Марсохід не зміг переорієнтуватися, щоб упіймати, і замерз наступної зими. 2011 року НАСА оголосило, що «Спірит» помер.

Інший активний марсіанський марсохід NASA, », що має розміри автомобіля, має ядерну енергетичну установку і, отже, набагато менше страждає від курної бурі.

Історія марсоходу

Марсохід « Opportunity» - другий апарат із двох відправлених до Марса в рамках програми « Mars Exploration Rover». Старт із Землі відбувся 7 липня 2003 року, на тиждень пізніше запуск його близнюка - марсохода. Приземлення на Марс, А саме в кратері Голок на плато Меридіана, було здійснено 25 січня 2004, на три тижні пізніше, ніж посадка ровера «Spirit».

За усталеною традицією назву проекту було знайдено на конкурсі, переможцем якого стала дев'ятирічна дівчинка Софі Колліз, яка народилася в Сибіру та удочерена сім'єю зі штату Арізона.

Функціонування «Opportunity» триває до цього дня і є рекордсменом за тривалістю роботи серед апаратів, що працюють на поверхні Марса. Цьому сприяє те, що сонячні панелі велосипеда очищаються марсіанськими вітрами.

Враховуючи неоціненний внесок ровера «Опортьюніті»в дослідження Марса, його ім'я отримав астероїд 39382. Ця пропозиція надійшла від астронома Інгрід ван Хаутен-Груневельд, яка відкрила цей астероїд разом із Корнелісом Йоханнесом ван Хаутеном і Томом Герелсом 24 вересня 1960 року. Посадкова платформа «Опортьюніті» отримала назву «Меморіальна Станція Челленджера»

Цілі місії

Головне завдання місії полягало у вивченні осадових порід, які передбачалося знайти у кратері Гусєва та кратері Еребус, Де, за припущеннями. колись було озеро чи море.

Місія Mars Exploration Rovers мала зайнятися:

пошуком та описом різноманітних видів гірських порід та ґрунту, які містили б свідчення існування водного середовища у марсіанському минулому. У тому числі, пошуком зразків з мінералами, які утворилися під дією опадів, випаровування або осадження води або за гідротермальної активності;

визначенням поширеності та складу гірських порід, мінералів та видів ґрунту в районі приземлення;

визначенням геологічних процесів, що сформували місцевість, та хімічного складу ґрунту. Йдеться про водну або вітрову ерозію, відкладення опадів, гідротермальні механізми, вулканізм та утворення кратерів;

перевіркою відкриттів, зроблених "Марсіанським розвідувальним супутником" (). Це допоможе у визначенні точності та ефективності різних інструментів, що використовуються при вивченні геології Марса з орбіти;

Пошуком залізовмісних мінералів та оцінкою відносної кількості певних типів мінералів, що містять воду або сформованих у воді, наприклад, залізовмісних карбонатів;

класифікацією та визначенням процесів, що сформували мінерали та геологічний ландшафт;

пошуком геологічних особливостей, що існували на планеті разом із знаходженням на поверхні рідкої води. Оцінка умов, сприятливих для появи життя на Марсі.

• Марсохід "Opportunity" на поверхні червоної планети (рисунок)

• Стулки посадкової платформи стуляються навколо складеного марсоходу

• Автопортрет «Опортьюніті», грудень 2004 року

• "Оголення Пейсона" на західному краї кратера Еребус

• Група інженерів та техніків працює над «Тепловим блоком електроніки» (WEB)

• Кратер Ендевор

Інновації у місії Mars Exploration Rovers

Контроль за небезпечними ділянками

Марсоходи місії MER оснащені системою контролю за небезпечними ділянками, що дозволяє уникати їх при пересуванні по поверхні планети. Подібна система реалізована вперше при дослідженні Марса, її було створено в університеті Карнегі-Меллона.

Цілі збільшення загальної продуктивності служать дві інші подібні програми. Перша контролює роботу двигуна, здійснює управління колесами ровера, щіткою, що чистить, і інструментом RAT, призначеним для буріння породи. Друга контролює роботу сонячних батарей марсоходу, перенаправлення енергії до двох акумуляторів, виконує функції нічного комп'ютера та годинника марсохода.

Поліпшений зір

Загалом двадцять камер, допомагали марсоходам шукати сліди впливу води на поверхні Марса, надаючи вченим Землі якісні знімки планети.

Технічні досягнення допомогли зменшити вагу і розмір камер, що дозволило змонтувати по дев'ять камер на кожному марсоході і по одній на платформі, що спускається. Камери марсоходів створені Лабораторією реактивного руху (JPL) і на той момент були найкращими камерами, які коли-небудь працювали на іншій планеті.

Покращене стиснення даних

Дані, призначені передачі на Землю, оброблялися системою стиснення даних, також розробленої Лабораторією реактивного руху. Кінцевий розмір зображення розміром 12 мегабайт становить лише 1 мегабайт, у такий спосіб досягається значна економія пам'яті. Всі зображення діляться програмою на групи, по 30 зображень у кожній, що зменшує ризик втрати даних при їх передачі мережам далекого космічного зв'язку в Австралії.

Моделювання карток місцевості

Інноваційною особливістю місії стала можливість створення мапи навколишньої місцевості. Така інформація дуже цінна для наукової групи, оскільки це допомагає дізнатися про можливість прохідності і кут нахилу апарату. Стереознімки дають можливість створювати тривимірні зображення, що дозволяє точно визначати розташування та відстань до об'єкта спостереження.

Технологія м'якої посадки

Інженерам довелося вирішувати непросте завдання щодо зменшення швидкості космічного апарату з 12000 миль на годину під час входу в атмосферу планети до 12 миль на годину під час зіткнення з поверхнею Марса. Вхід в атмосферу, спуск та посадка у місії Mars Exploration Rovers був реалізований з використанням багатьох технологій її попередників: місій «Вікінг» та Mars Pathfinder. Для зменшення швидкості зниження була використана успадкована технологія парашута і хоча маса космічних апаратів місії Mars Exploration Rovers набагато перевищує попередні, основа конструкція парашута не змінилася, лише його площа була збільшена на 40 %.

Технологію подушок безпеки, застосовану в місії, також було доопрацьовано. Посадковий модуль, що містив марсохід, знаходився всередині сфери з двадцяти чотирьох надутих осередків. Синтетичний матеріал «Vectran», з якого були виготовлені подушки безпеки, також застосовується при виготовленні скафандрів. Як стало зрозуміло після кількох перевірок на падіння, додаткова маса викликала сильні пошкодження та розрив матеріалу. У результаті інженерами було розроблено подвійну оболонку з подушок безпеки, покликаних уникнути серйозних пошкоджень при приземленні з великою швидкістю, коли подушки безпеки можуть увійти в контакт з гострими каменями.

Наукові результати

«Опортьюніті» було знайдено переконливі аргументи на підтримку його головної наукової місії: пошук та дослідження зразків каменю та ґрунту, які, можливо, містять свідчення активної водяної діяльності в марсіанському минулому. Додатково з перевіркою «водної гіпотези», марсоходом здійснено різні астрономічні виміри, а також допоміг уточнити деякі параметри марсіанської атмосфери.

7 червня 2013 року відбулася спеціальна конференція, присвячена десятим роковинам старту «Opportunity», на якій керівником наукової програми марсоходу Стівом Сквайрсом було заявлено, що в давнину на Марсі була присутня вода, придатна для живих організмів. Такі висновки були зроблені для дослідження каменю під назвою «Esperance 6». Результати дозволяють стверджувати, що кілька мільярдів років тому цей камінь контактував із потоком води.
Важливо те, що ця вода була прісною та підходила для знаходження в ній живих організмів. Раніше всі докази існування води на Марсі говорили лише про те, що на поверхні планети була якась рідина, більше схожа на сірчану кислоту, а за допомогою програми «Опортьюніті»було виявлено сліди впливу саме прісної води.

Оппортьюніті (англ. Opportunity, сприятлива можливість) – це один із марсоходів, запущених НАСА у рамках програми Mars Exploration Rover. Марсохід було запущено за допомогою ракети Дельта-2 8 липня 2003; апарат благополучно приземлився на поверхню Червоної планети 25 січня 2004 (за тиждень до цього на іншому боці Марса опустився марсохід Спіріт). Марсохід функціонує до сьогодні, тим самим перевищивши за тривалістю свою місію більш ніж у 20 разів. Це найтриваліша на сьогодні місія на поверхні планети (Опортьюніті зумів побити рекорд, встановлений в 1982 апаратом Вікінг-1).

Марсохід обладнаний 6 колесами, а також складною системою незалежних електродвигунів, які служать для скоєння поворотів, а також блокування випадкових поворотів, що дозволяє марсоходу рухатися, не збиваючись з курсу. Електроенергію апарат отримує від сонячних батарей. Крім того, марсохід оснащений буром для взяття проб марсіанського грунту, кількома камерами, мікроскопом, а також спектрометрами.

Оппортьюніті приземлився на плато Меридіана, яке розташоване на екваторі. За рік марсоходу вдалося подолати відстань 2,5 км. Апарат здійснив посадку в кратері Орел, проїхав поблизу кратера Фрам, а також ретельно дослідив кратер Ендюранс (а точніше хімічний склад його численних верств). Під час дослідження було зафіксовано підвищений вміст хлору в глибоких шарах, що дало вченим припустити, що раніше в кратері знаходилося солоне озеро.

Після дослідження кратера Ендюранс Оппортьюніті попрямував до місця своєї посадки - до захисного кожуха, який оберігав посадкову платформу з марсоходом від сильного нагріву і гальмував апарат на початковому етапі посадки. В результаті дослідження місця падіння кожуха вчені отримали корисні відомості щодо майбутнього конструювання марсіанських станцій.

Під час вивчення уламків марсохід також виявив незвичайний камінь, вкритий безліччю ямок – ХітШілд-Рок (Камінь «Тепловий Екран»), – який при детальному вивченні хімічного складу виявився типовим залізним метеоритом. Це був перший метеорит, знайдений на поверхні іншої планети, а також найбільший метеорит, знайдений на поверхні Марса: його розмір становить 60 сантиметрів у поперечнику, а його висота дорівнює 30 см. Усього марсоходом було виявлено шість метеоритів. Усі метеорити складаються в основному з нікелю та заліза.

У 2010 році фахівці НАСА встановили на марсохід Оппортьюніті нове програмне забезпечення, яке дало можливість апарату самостійно обирати об'єкти для ретельного дослідження. Тепер вибір об'єктів вивчення проходить так: при аналізі зображення, що надходить у комп'ютер із ширококутної камери, марсохід вибирає у ньому каміння, які відповідають певним критеріям (форма чи колір); після цього інша фотокамера робить велику кількість знімків вибраного об'єкта з використанням різних світлофільтрів.

Серед інших «оновлень» під час роботи марсоходу варто окремо відзначити можливість апарату визначати маршрут з урахуванням перешкод, а також здатність визначати на знімках неба хмари та вихори пилу.

Заключна перевірка працездатності всіх систем Оппортьюніті, перед «упакуванням» у апарат, що спускається, 24 березня 2003 року

, - сприятлива можливість), або MER-B(скор. від Mars Exploration Rover - B’) - другий космічного агентства НАСА із двох запущених США в рамках проекту Mars Exploration Rover. Було виведено за допомогою 7 липня 2003 року. На поверхню опустився 25 січня 2004 року трьома тижнями пізніше першого марсоходу, успішно доставленого в інший район Марса, зміщений за довготою приблизно на 180 градусів. “ здійснив посадку в кратері Голок, на плато Мерідіана.

Назва марсоходу, в рамках традиційного конкурсу НАСА, була дана 9-річною дівчинкою російського походження Софі Колліз, яка народилася в Сибіру та удочереною американською родиною з Арізони.

На сьогоднішній день " продовжує ефективно функціонувати, вже більш ніж у 40 разів перевищивши запланований термін у 90 сол, проїхавши 42 кілометри, весь цей час отримуючи енергію тільки від . Очищення сонячних панелей від пилу відбувається рахунок природного вітру Марса, що дозволяє марсоходу проводити геологічні дослідження . Наприкінці квітня 2010 року тривалість місії досягла 2246 сол, що зробило її найдовшою серед апаратів, що працювали на поверхні «червоної планети». Попередній рекорд належав автоматичній марсіанській станції "Вікінг-1", яка пропрацювала з 1976 по 1982 рік.

Цілі місії

Основним завданням місії було вивчення осадових порід, які, як передбачалося, мали утворитися в кратерах (Гусєва, Еребус), де колись могло знаходитися озеро, море чи океан.

Для місії Mars Exploration Rovers було поставлено такі наукові завдання:

• Пошук та опис різних гірських порід та ґрунтів, які свідчили б про минулу водну активність планети. Зокрема, пошук зразків із вмістом мінералів, що відкладалися під впливом опадів, випаровування, осадження або гідротермальної активності;
• Визначення поширення та складу мінералів, гірських порід та ґрунтів, що оточують місце приземлення;
• Визначити якісь геологічні процеси сформували рельєф місцевості, визначити хімічний склад грунту. Ці процеси можуть включати водну або вітрову ерозію, відкладення опадів, гідротермальні механізми, вулканізм і утворення кратерів;
• Перевірка спостережень за поверхнею, зроблених інструментами Марсіанського розвідувального супутника. Це допоможе визначити точність та ефективність різних інструментів, які використовуються для вивчення марсіанської геології з орбіти;
• Пошук залізовмісних мінералів, їх виявлення, а також оцінка кількісних відносних величин за певними типами мінералів, які містять воду або сформовані у воді, таких як залізовмісні карбонати;
• Класифікація мінералів та геологічного ландшафту, а також визначення процесів, що їх сформували;
• Пошук геологічних причин, що сформували умови навколишнього середовища, які існували на планеті разом з присутністю рідкої води. Оцінка умов, які б благотворні для зародження життя Марсі.

Ракета-носій

Старт ракети Дельта-2

був запущений ракетою-носієм "Дельта-2 7925-H". Це потужніша ракета-носій, ніж “Дельта II 7925”, з допомогою якої було запущено його близнюк - марсохід “Спірит”.

Запуск “ відбувся пізніше, ніж запуск його близнюка - марсохода "Спіріт", Марс знаходився на більшій відстані, і тому для успішної доставки потрібно більше енергії, у зв'язку з цим була обрана потужніша ракета "Дельта-2 7925-H". Незважаючи на це основні елементи ракети-носія "Дельта-2 для" місії Mars Exploration Rovers, були практично ідентичні. На старті ракета-носій важила 285 228 кг, з яких 1063 кг - .

Сімейство ракет-носіїв “Дельта-2” перебуває в експлуатації вже понад 10 років, за їх допомогою було успішно запущено 90 проектів, у тому числі й останні шість місій НАСА, відправлених до Марса: “Марс Глобал Сейвор” та “Mars Pathfinder” у 1996 році. році, “Mars Climate Orbiter” у 1998 році, “Mars Polar Lander” у 1999 році, “Марс Одіссей” у 2001 році та “Фенікс” у 2007 році.

Вироблення енергії

Автопортрет Оппортьюніті, грудень 2004 року.

Як і в місії Mars Pathfinder, електроенергію, потрібну для живлення систем марсоходів, виробляють панелі сонячних батарей. Панелі сонячних батарей розташувалися на «крилах» марсоходів і складаються з окремих осередків, що значно підвищує надійність місії. Розроблялися спеціально для "Спіриту" та " для досягнення максимальної площі збору світла, наскільки це було можливим.

Ще одним нововведенням для марсоходів є додавання потрійного шару з арсеніду галію. Це перше історія дослідження Марса використання тришарових сонячних батарей. Осередки батарей здатні поглинути більше сонячного світла, ніж їх застаріла версія, встановлена ​​на марсоході "Соджорнер", що працював у 1997 році. Сонячні елементи знаходяться в трьох шарах сонячних батарей марсоходу, і тому здатні поглинути більше сонячного світла, а внаслідок цього можуть виробляти більше електроенергії для заряджання літій-іонних акумуляторів роверів.

У місії Mars Pathfinder марсохід "Соджорнер" використовував один літієвий акумулятор ємністю 40 А·год. У місії Mars Exploration Rovers марсоходи використовують два Li-Ion акумулятори, ємністю 8 Ач кожен. Під час перебування “ на Марсі максимальний показник вироблення енергії сонячними панелями був близький до 900 Вт * год за 1 марсіанський день, або сол. У середньому сонячні батареї "Спірита" та " виробляли 410 Вт*час/сол (через поступове скупчення ними марсіанської пилу).

Здійснення зв'язку

Зв'язок із орбітальними апаратами

Орбітальний апарат Марс Одіссей.

Марсоходи місії Mars Exploration Rovers як ретранслятор використовують орбітальний апарат "Марс Одіссей", який постійно обертається навколо червоної планети.

Протягом 16 хвилин він знаходиться в зоні спілкування з ровером, після чого ховається за горизонтом. “ може "спілкуватися" з орбітальним апаратом протягом 10 хвилин, у цей період він приймає дані від марсоходу.

Переважна більшість наукових даних передаються складу місії на , через роверну «UHF антену», яка також використовується для спілкування з орбітальним апаратом Марс Одіссей. "Марс Одіссей" передає основний обсяг наукових даних, отриманих з обох марсоходів. Інший орбітальний апарат, "Mars Global Surveyor", передав близько 8% всіх даних, перш ніж вийшов з ладу у листопаді 2006 року, після 10 років роботи. Невеликий обсяг даних було передано безпосередньо на Землю через антену «X-діапазону».

Орбітальні апарати з потужними антенами X-діапазону здатні передавати на Землю дані з вищою швидкістю. Швидкість передачі не висока, тому для її збільшення було збудовано Комплекс далекого космічного зв'язку, діаметр головної параболічної антени якого становить 70 метрів.

Зв'язок із Перелітним модулем

На Перелітному модулі було встановлено дві антени, необхідні підтримки зв'язку з Землею. Всеспрямована антена з низьким коефіцієнтом посилення використовувалася, коли корабель перебував поруч із Землею. У зв'язку з тим, що вона посилає сигнал у всіх напрямках, їй не потрібно наводитися на Землю, щоб перейти на інший канал зв'язку. Після цього в справу вступає гостронаправлена ​​антена із середнім коефіцієнтом посилення, для успішної роботи вона повинна бути спрямована у бік Землі, антена мала велику потужність, тому що в польоті відстань до Землі поступово збільшувалася.

Пристрій марсоходу

Група інженерів та техніків працює над «теплим блоком з електронікою» (WEB).

Всі системи марсоходу залежать від потужного комп'ютера, який захищений від низьких температур. У центрі ровер знаходиться важливий «теплий блок з електронікою» ( warm electronics box, WEB), який відповідає за пересування “Опортьюніті”, а також за розгортання маніпулятора. Бортовий комп'ютер приблизно такої ж потужності, як добрий ноутбук (на 2003 рік). Пам'яті приблизно 1000 разів більше, ніж його попередника - марсохода “Соджорнер”.

Бортовий комп'ютер "Опортьюніті" побудований на 32-бітному радіаційно-стійкому процесорі RAD6000, що працює на частоті 20 МГц Містить 128 мегабайт оперативної пам'яті, а також 256 мегабайт флеш-пам'яті.

Важливі системи марсохода встановлені у модулі під назвою «Електроніка марсохода», який закріплений у «теплому блоці з електронікою». Цей модуль розташований точно у центрі марсоходу. Золоте покриття на стінках блоків допомагає затримувати виділене тепло від обігрівачів, адже нічні температури на Марсі можуть впасти до -96 градусів за Цельсієм. Термоізоляцією служить шар із аерогелю. Аерогель - унікальний матеріал, що володіє рекордно низькою щільністю і рядом унікальних властивостей: твердістю, прозорістю, жароміцністю, надзвичайно низькою теплопровідністю і т. д. його щільність всього в 1,5 рази більша за щільність повітря, через що аерогель отримав назву «твердий дим».

Інерційний вимірювальний пристрій оцінює нахил марсохода та допомагає робити точні рухи.

Головний комп'ютер проводить також регулярне технічне обслуговування марсоходу. Його програмне забезпечення забезпечує правильне функціонування всіх систем.

Інновації у місії Mars Exploration Rovers

Осторонь небезпек

Щогла марсохода. Містить панорамні та навігаційні камери.

Марсоходи місії Mars Exploration Rovers мають систему контролю за небезпечними зонами, у зв'язку з чим під час пересування ровери можуть благополучно їх уникати. Реалізація даної системи є першою історія вивчення Марса, розроблена в університеті Карнеги-Меллона.

Дві інші програми були об'єднані в одне програмне забезпечення з метою підвищення загальної продуктивності. Перша стежить за контролем роботи двигуна, керує колесами марсохода, щіткою, що чистить, а також інструментом буріння породи (RAT). Друга стежить за роботою сонячних батарей ровера, перенаправляє енергію до двох акумуляторів, служить як нічний комп'ютер, а також керує годинником марсоходу.

Поліпшений зір

Загалом двадцять камер, які допомагають марсоходам у пошуку слідів впливу води на Марсі, надають Землі якісні фотографії планети. Камери місії Mars Exploration Rovers роблять знімки у дуже великій якості, яка є найвищим показником за всю історію досліджень.

Досягнення в галузі технологій допомогло зробити камери більш легкими і компактними, що дозволило встановити по дев'ять камер на кожному ровері, по одній на платформу, що спускається (DIMES). Камери роверів розроблені в Лабораторії реактивного руху, є найдосконалішими камерами, які коли-небудь опускалися на іншу планету.

Покращене стиснення даних

Система стиснення даних, також розроблена в Лабораторії реактивного руху, дозволяє зменшувати обсяг даних для подальшої передачі на Землю. ICER створено на основі вейвлет-перетворень, здатних обробляти зображення. Наприклад, зображення розміром 12 Мб зрештою буде стиснуто до 1 Мб, і таким чином займе набагато менше місця на карті пам'яті. Програма поділяє всі зображення в групи, по 30 зображень кожна, дана процедура істотно знижує ризик втрати знімків при їх надсиланні на Землю, до мереж далекого космічного зв'язку в Австралії.

Створення карток місцевості при пересуванні

Також інновацією цієї місії є можливість створювати карти прилеглої місцевості. Для наукової групи це дуже цінно, оскільки карти дозволяють визначити прохідність, кут нахилу, і навіть сонячну фазу. Стереознімки дозволяють команді створювати 3-D зображення, що дає можливість точно визначати місце розташування об'єкта, що спостерігається. Карти, розроблені на основі цих даних, дозволяють команді знати, як далеко роверу потрібно проїхати до необхідного об'єкта, вони також допомагають у наведенні маніпулятора.

Технологія м'якої посадки

Повітряні подушки апарату, що спускається (24 осередки)

Інженери зіткнулися з непростим завданням зниження швидкості космічного апарату з 12000 миль/ч при вході в атмосферу до 12 миль/год при ударі об поверхню Марса.

Покращений парашут та подушки безпеки

Для входу в атмосферу, спуску і посадки в місії Mars Exploration Rovers було використано багато напрацювань її попередників: Місії «Вікінг» і Mars Pathfinder. Для того, щоб уповільнити швидкість зниження, місія використовує успадковану технологію парашута Місії «Вікінг», запущених наприкінці 1970-х, а також місії Місії Mars Pathfinder 1997 року. Космічні апарати місії Mars Exploration Rovers набагато важчі за попередні, базова конструкція парашута залишилася тією ж, але площа у нього на 40 % більша, ніж у своїх попередників.

Подушки безпеки також були вдосконалені, ця технологія пом'якшення приземлення апарату застосовувалася у місії Mars Pathfinder. Навколо посадкового модуля, що містив марсохід, знаходилися двадцять чотири надуті осередки. Подушки безпеки створені з міцного синтетичного матеріалу, званого «Vectran». Цей же матеріал використовується для виготовлення скафандрів. Знову ж таки, зі збільшенням ваги космічного апарату, необхідно було створити міцніші подушки безпеки. Декілька тестів на падіння показали, що додаткова маса викликає серйозні пошкодження та розрив матеріалу. Інженери розробили подвійну оболонку з подушок безпеки, покликані запобігти серйозним пошкодженням при високошвидкісній посадці, коли подушки безпеки можуть зіткнутися з гострими каменями та іншими геологічними особливостями Червоної планети.

Використання ракетних двигунів для уповільнення швидкості зниження

Перший знімок камери DIMES, сама камера встановлена ​​на днище апарата, що спускається

Щоб уповільнити швидкість спуску космічного апарату, використовувалися три реактивні двигуни (RAD), розташовані з його боків. Радіолокаційна установка (РЛС), встановлена ​​в нижній частині посадкового модуля, визначала відстань до поверхні. Коли апарат був на висоті 1,5 км, радіолокаційна система привела в дію камеру Descent Image Motion Estimation Subsystem(DIMES). Камера зробила три фотографії поверхні (із затримкою 4 секунди), що дозволило автоматично визначити горизонтальну швидкість апарату, що спускається. Через деякий час нова рухова установка місії Mars Exploration Rovers почала спуск марсоходу "Спіріт". Як і передбачалося, у кратері Гусєва дмуть сильні вітри, які розгойдували "Спіріта" з боку в бік, перешкоджаючи його безпечній посадці. Векторна система з реактивних двигунів (TIRS) перешкоджала хаотичному руху з боку в бік, внаслідок чого апарат, що спускається, став більш стабільним при посадці. Під час спуску “ на Плато Мерідіана діяла сприятливіша погода, ніж у кратері Гусєва, тому не було необхідності використовувати свою систему TIRS для стабілізації спуску.

Поліпшена мобільність марсоходу

Кожне колесо 26 сантиметрів у діаметрі та виконане з алюмінію.

Нове програмне забезпечення допомагає уникати перешкод під час пересування. Коли зіткнення з породою неминуче, у справу вступає вдосконалена система підвіски, з якою ровер набагато легше здійснювати маневри.

"Спиріт" та " були розроблені зі здатністю подолання різноманітних перешкод, а також кам'янистої місцевості Марса. Система підвіски марсоходу "Соджорнер" була модифікована для місії Mars Exploration Rovers.

Система підвісок закріплена у задній частині марсохода. Колеса збільшили у розмірах, а також покращили їх дизайн. Кожне колесо має діаметр 26 см. Їхню внутрішню та зовнішню частину з'єднує спеціальна спіралеподібна структура, яка дозволяє поглинути силу удару не допустити її поширення. Система підвісок дозволяє краще долати перешкоди, наприклад, каміння, яке може бути більше самих коліс. Кожне колесо має протектор з характерними виступами, які забезпечують покращене зчеплення при їзді по камінню та м'якому ґрунту. Внутрішня частина коліс складається з матеріалу під назвою «Solimide», який зберігає свою еластичність навіть за дуже низьких температур і тому ідеально підходить для суворих умов Марса.

Пересування шляхами найменшого опору

Схематичний приклад створюваних 3D карток місцевості.

Марсоходи місії Mars Exploration Rovers мають кращі фізичні характеристики, ніж у марсохода “Соджорнер” 1997 року, і тому “Спіріту” та “ потрібно більше автономності. Інженери покращили авто-навігаційне програмне забезпечення водіння, з можливістю робити карти місцевості, що робить велосипеди більш самостійними.

Коли роверу дають команду на самостійне пересування, він починає аналізувати прилеглу місцевість, після чого робить стереозображення, за допомогою яких вибирає найкращий безпечний маршрут. Марсоходам необхідно уникати будь-які перешкоди на своєму шляху, тому ровери розпізнають їх на своїх стереознімках. Ця інновація дозволила пересуватися більш довгі відстані, ніж за ручної навігації із Землі. Станом на середину серпня 2004 року марсохід “ , використовуючи автоматичну самонавігацію, проїхав 230 метрів (третина відстані між кратером Голок і кратером Витривалість), марсохід “Спіріт” - понад 1250 метрів, із запланованих 3000 метрів їзди до «Холмів Колумбії».

Автоматична система навігації робить знімки прилеглої місцевості, використовуючи одну з двох стереокамер. Після цього стереозображення перетворюються на 3-D карти місцевості, які автоматично створюються програмним забезпеченням ровера. Програмне забезпечення визначає який ступінь прохідності, чи безпечна місцевість, висоту перешкод, щільність ґрунту та кут нахилу поверхні. З десятків можливих шляхів ровер вибирає найкоротший, найбезпечніший шлях до своєї мети. Потім, проїхавши від 0,5 до 2 метра (залежно від того, скільки перешкод знаходиться на його шляху), ровер зупиняється, аналізуючи перешкоди, що знаходяться неподалік. Весь процес повторюється, поки він не досягне своєї мети або поки йому не накажуть зупинитися з Землі.

Програмне забезпечення водіння в місії Mars Exploration Rovers більш досконале, ніж у “Соджорнера”. Система безпеки Соджорнер могла захоплювати тільки по 20 точок на кожному кроці; система безпеки “Спіриту” та “ зазвичай захоплює понад 16 000 пікселів. Середня швидкість роверів, з урахуванням ухилення від перешкод, становить близько 34 метрів на годину - у десять разів швидше, ніж у "Соджорнера". За всі три місяці своєї роботи Соджорнер проїхав трохи більше ніж 100 метрів. "Спиріт" та " перевершили цю позначку в той самий день; Спіріт проїхав 124 метри на 125 сол, а “ проїхав 141 метр на 82 сол.

Ще одна інновація в місії Mars Exploration Rovers – це додавання візуальної одометрії, що знаходиться під контролем програмного забезпечення. Коли ровер їде піщаною або кам'янистою ділянкою, то його колеса можуть прослизати і внаслідок цього видавати неправильні показання одометрії. Візуальна одометрія допомагає виправити ці значення, показуючи, як далеко насправді проїхав марсохід. Вона працює шляхом порівняння знімків, зроблених до та після короткої зупинки, автоматично знаходячи десятки помітних об'єктів (наприклад: каміння, сліди від коліс та піщаних дюн), відстежуючи відстань між послідовно знятими зображеннями. Об'єднання їх у 3-D знімки надає набагато більше інформації - все це набагато легше і точніше, ніж підрахунок пройденої відстані за кількістю обертів колеса.

Батареї та обігрівачі

Обігрівачі, акумулятори та інші компоненти не здатні вижити в холодні марсіанські ночі, тому вони знаходяться у «Тепловому блоці з електронікою». Нічна температура може знизитися до -105 °C. Температура акумуляторів повинна бути вищою за −20 °C, коли вони живлять системи марсоходу, і вище 0 °C при їх підзарядці. Обігрів «Теплового Блоку з Електронікою» відбувається за рахунок електричних і восьми радіоізотопних обігрівачів, а також рахунок тепла, що виділяється від електроніки.

Кожен радіоізотопний обігрівач виробляє близько одного вата тепла і містить близько 2,7 г діоксиду плутонію в гранулах, формою і розміром нагадують гумку на кінчику простого олівця. Кожна гранула укладена в металеву оболонку з платино-родієвого сплаву і оточена кількома шарами вуглецево-графітових композитних матеріалів, що робить весь блок за розміром і формою, що нагадує C-елементний акумулятор. Ця конструкція з кількох захисних шарів була протестована, причому діоксид плутонію знаходиться всередині обігрівачів, що значно знижує ризик забруднення планети при аварії посадки марсохода. Інші космічні апарати, у тому числі Марс Пасфайндер і марсохід Соджорнер, використовували тільки радіоізотопні обігрівачі, щоб утримувати електроніку в оптимальній температурі.

Конструкція

Автоматична міжпланетна станція проекту MER включає в себе апарат, що спускається і перелітний модуль. Для різних етапів гальмування в атмосфері Марса і м'якої посадки апарат, що спускається, містить теплозахисний екран конічної форми, парашутну систему, твердопаливні ракетні двигуни і кулясті повітряні подушки.

Марсохід має 6 коліс. Джерелом електроенергії служать сонячні батареї потужністю до 140 Вт. При масі 185 кг марсохід оснащений буром, кількома камерами, мікрокамерою (MI) та двома спектрометрами, змонтованими на маніпуляторі.

Поворотний механізм марсохода виконаний на основі сервоприводів. Такі приводи розташовані на кожному з передніх та задніх коліс, середня пара таких деталей не має. Поворот передніх та задніх коліс марсохода здійснюється за допомогою електромоторів, що діють незалежно від моторів, що забезпечують переміщення апарату.

Коли марсоходу необхідно повернути, двигуни вмикаються та повертають колеса на потрібний кут. Решту часу двигуни, навпаки, перешкоджають повороту, щоб апарат не збивався з курсу через хаотичний рух коліс. Перемикання режимів поворот-гальмо здійснюється за допомогою реле.

Також марсохід здатний копати ґрунт (траншею), обертаючи одне із передніх коліс, сам залишаючись при цьому нерухомим.

Бортовий комп'ютер побудований на процесорі RAD6000з частотою 20 МГц, 128 Мб DRAM ОЗУ, 3 МБ EEPROM та 256 Мбайт флеш-пам'яті. Робоча температура робота мінус 40 до плюс 40 °C. Для роботи при низьких температурах використовується радіоізотопний нагрівач, який може доповнюватися електричними нагрівачами, коли це необхідно. Для теплоізоляції застосовується аерогель та золота фольга.

Інструменти ровера:

• Панорамна Камера (Pancam) – допомагає вивчити структуру, колір, мінералогію місцевого ландшафту;
• Навігаційна камера (Navcam) - монохромна, з великим кутом огляду, а також камери з нижчою роздільною здатністю, для навігації та водіння;
• Мініатюрний Тепловий Емісійний Спектрометр (Mini-TES) – вивчає скелі та ґрунти, для більш докладного аналізу, також визначає процеси, які сформували їх;
• Hazcams, дві B&W камери зі 120 градусним полем зору, що забезпечують додаткові дані про стан ровера.

Маніпулятор ровера містить такі інструменти:

• Мініатюризований Мессбауеровський Спектрометр (MB) MIMOS II - проводить дослідження мінералогії залізовмісних порід та ґрунтів;
• Спектрометр альфа-часток (APXS) - аналіз хімічного складу скель та ґрунтів, альфа-випромінювач виготовлений у російському науково-дослідному інституті атомних реакторів (НДІАР);
• Магніти - збирання магнітних частинок пилу;
• Мікрокамера (MI) – отримує збільшені зображення марсіанської поверхні у високій роздільній здатності, своєрідний мікроскоп;
• Гірський Інструмент Буріння (RAT) – потужний бур, здатний створювати поглиблення діаметром 45 мм та глибиною 5 мм на скельній поверхні. Інструмент розташований на маніпуляторі ровера та важить 720 грам.

Роздільна здатність камер 1024×1024 пікселів. Отримані дані зберігаються зі стиском ICER для подальшої передачі.

Порівняння Оппортьюніті з іншими марсоходами

Моделі всіх успішних марсоходів у порівнянні: Соджорнер (найменший), Спіріт/Опортьюніті (середній), (найбільший)

Огляд місії

Місце посадки Оппортьюніті, знімок орбітального апарату Mars Global Surveyor

Основне завдання " полягала в тому, щоб він протримався 90 сол (92,5 дні), за цей час проводячи численні дослідження Марса. Місія отримала кілька розширень і продовжується вже протягом 4447 днів з моменту посадки.

У процесі посадки марсохід випадково потрапив у кратер (Гол) посеред плоскої рівнини. “ успішно вивчив ґрунт та зразки гірських порід, передав панорамні знімки кратера Голок. Отримані дані дозволили вченим НАСА зробити припущення про наявність гематиту, а також присутність у минулому води на поверхні Марса. Після цього " вирушив на вивчення кратера Ендюранс, який вивчався ровером із червня по грудень 2004 року. Згодом “ виявив перший, нині відомий, як «Heat Shield Rock».

З кінця квітня до червня 2005 року “ не пересувався, тому що застряг у дюні кількома колесами. Щоб витягти ровер із мінімальним ризиком, за 6 тижнів було виконано моделювання місцевості. Успішне маневрування по кілька сантиметрів за день зрештою звільнило ровер, тим самим дозволивши йому продовжити свою подорож поверхнею червоної планети.

Далі “ вирушив у південному напрямку до кратера Еребус, великого, неглибокого, частково засипаного піском кратера. Після цього ровер вирушив на південь, у бік кратера Вікторія. У період з жовтня 2005 року до березня 2006 року, апарат відчував деякі механічні проблеми зі своїм маніпулятором.

Наприкінці вересня 2006 року досяг кратера Вікторія, досліджуючи його вздовж краю, рухаючись за годинниковою стрілкою. У червні 2007 року він повернувся до Качина затока, тобто у вихідну точку прибуття. У вересні 2007 року ровер увійшов до кратера, щоб розпочати його детальне вивчення. У серпні 2008 року “ залишив кратер Вікторія, подавшись у бік кратера Індевор, досяг якого 9 серпня 2011 року. Досягши своєї мети, марсохід вирушив до мису Кейп-Йорк, що знаходиться на західній кромці кратера. Тут орбітальний апарат Mars Reconnaissance Orbiter виявив наявність філосілікатів, після чого почав вивчення порід своїми інструментами, щоб підтвердити ці спостереження із поверхні. Вивчення мису завершилося до літа. У травні 2013 року ровер відправили у південному напрямку, у бік пагорба "точка Соландер". У серпні 2013 року “ прибув до підніжжя пагорба, почавши сходження на нього.

Загальна кількість пройденої колії на 26 лютого 2014 року (3585 сол) становить 38,740.00 метрів (24,07 миль). Сонячні батареї виробляють 464 Вт*год/сол, при прозорості атмосфери 0,498 та коефіцієнті пилу 0,691 одиниць.

Події

2004

Посадка в кратер голок

На знімку посадкова платформа марсохода, яка пізніше названа «Меморіальною Станцією Челленджера».

Вчені були заінтриговані достатком оголень гірських порід, розкиданих кратером, а також самим грунтом кратера, який, здавалося, був сумішшю грубого червонувато-сірого «зерна». Цей кадр з незвичайним гірським оголенням поруч із “ було знято панорамною камерою ровера. Вчені вважають, що на фото шаруваті камені - поклади вулканічного попелу чи відкладення, створені вітром чи водою. Гірські відслонення назвали «Виступом Оппортьюніті».

Геологи розповіли, що деякі шари мають не більшу товщину, ніж великий палець на руці, і це вказують на те, що вони, ймовірно, утворилися з відкладень, нанесених водою та вітром, або є вулканічним попелом. "Нам необхідно розібратися в цих двох гіпотезах", сказав доктор Ендрю Нолл з Гарвардського університету, Кембриджа, члена наукової команди марсоходу “ та її близнюка, марсохода “Спірита”. Якщо скелі є осадовими, то вода є вірогіднішим джерелом їх утворення, ніж вітер, сказав він.

Гірські оголення мають у висоту 10 сантиметрів (4 дюйми), і, як вважають учені, є або покладами вулканічного попелу або відкладеннями, створені водою або вітром. Шари - дуже тонкі, що в товщину досягають всього кілька міліметрів.

Перша кольорова панорама місцевості, на якій видно околиці кратера.

«Виступ Оппортьюніті»

Панорама кратера "Гол". На панорамі видно вихід гірських порід, освічений, як вважають вчені, не без допомоги води.

На 15 сол зробив фото скелі «Кам'яна гора» в області оголення кратера, з приводу якої виникло припущення, що камінь складається з дуже дрібних зерен або пилу, на відміну від земного пісковика, у якого ущільнений пісок і великі зерна. У процесі вивітрювання та ерозії шарів цієї породи вони набули вигляду темних плям.

Фото, отримані 10 лютого (16 сол), показали, що тонкі шари у скелі сходяться та розходяться під малими кутами. Відкриття цих верств було значуще для вчених, які планували цю місію для перевірки «гіпотези про воду».

Відслонення «Ель-Капітан»

Відслонення гірської породи «Ель-Капітан»

19 лютого дослідження «Виступу Оппортьюніті» було оголошено успішним. Для подальшого дослідження було обрано відслонення гірських порід, чиї верхні та нижні шари відрізнялися через відмінність ступеня впливу на них вітру. Це відслонення, близько 10 см (4 дюймів) заввишки, було названо «Ель-Капітан» на честь гори в штаті Техас. “ досяг «Ель-Капітан» на 27 сол місії, передавши перше зображення цієї скелі за допомогою панорамної камери.

На 30 сол “ вперше використав свій інструмент свердління (RAT) для того, щоб досліджувати скелі навколо Ель-Капітан. Зображення нижче показує скелю після буріння та очищення отвору.

На прес-конференції 2 березня 2004 року вчені обговорили отримані дані про склад порід, а також докази про наявність рідкої води під час їх утворення. Вони представили такі пояснення невеликих витягнутих порожнеч у скелі, які видно на поверхні після буріння.

Ці порожні кишені у породі відомі геологам як «порожнечі» (Vugs). Порожнечі утворюються, коли кристали, формуючись у гірській породі, вивітрюються за допомогою ерозійних процесів. Деякі з таких порожнин на картинці схожі на диски, що відповідає певним типам кристалів, переважно сульфатам.

Крім того, вчені отримали перші дані від мессбауеровського спектрометра MIMOS II. Так, спектральний аналіз заліза, що у скелі «Ель-Капітан», виявив наявність мінералу ярозиту. Цей мінерал містить іони гідроксидів, що свідчить про наявність води під час формування породи. Аналіз зроблений за допомогою теплового емісійного спектрометра (Mini-TES) виявив, що порода містить значну кількість сульфатів.

викопує траншею

«Чорниця» (гематит) на скелястому оголенні в кратері голок

Ровер викопував траншею, маневруючи назад і вперед правим переднім колесом, тоді як інші колеса не рухалися, тримаючи ровер на одному місці. Він просунувся трохи вперед, щоб розширити траншею. «Ми виявили терпіння і ретельно підійшли до процесу викопування», - сказав Бісіедекі. Весь процес тривав 22 хвилини.

Траншея, викопана ровером, стала першою в історії Марса. Вона сягає приблизно 50 сантиметрів у довжину та 10 сантиметрів у глибину. "Це набагато глибше, ніж я очікував", - сказав доктор Роб Салліван з Корнелльського університету, Ітака, штат Нью-Йорк, науковий член команди, яка працює в тісній співпраці з інженерами над завданням викопування траншеї.

Дві особливості, які привернули увагу вчених: структура ґрунту, що запеклася, у верхній частині траншеї, а також схожий за яскравістю грунт, що знаходяться на поверхні і в виритій траншеї, сказав Салліван.

Оглядаючи стінки траншеї, “ знайшов кілька речей, яких раніше не помічали, у тому числі й круглі блискучі камінці. Грунт був настільки дрібнозернистим, що мікрокамера (MI) марсохода не змогла зробити фото окремих складових.

"Що знизу - те безпосередньо на поверхні", - сказав доктор Альберт Янь, науковий член команди ровера з Лабораторії реактивного руху НАСА, Пасадена, Каліфорнія.

Кратер Ендюранс

20 квітня 2004 року (95 сол) досяг кратера Ендюранс, у якому видно кілька верств гірських порід. У травні марсохід об'їхав кратер, виконавши спостереження за допомогою інструменту міні-ТЕС, а також передавши панорамні знімки кратера. Скеля «Камінь Лева» була вивчена марсоходом на 107 сол, її склад виявився близьким до верств, знайдених у кратері голок.

4 червня 2004 року члени місії заявили про свій намір спустити “ у кратер Ендюранс, навіть якщо не буде можливості з нього вибратися. Метою спуску було вивчення шарів гірських порід, які видно на панорамних знімках кратера. "Це - вирішальне і дуже важливе рішення для місії Mars Exploration Rovers", - сказав доктор Едвард Вейлер, помічник адміністратора НАСА з космічних досліджень.

Спуск “ у кратер розпочався 8 червня (133 сол). Було встановлено, що ступінь нахилу бічних стінок кратера не є непереборною перешкодою, більше того, у ровера залишався запас 18 градусів. 12, 13 та 15 червня 2004 року (134-й, 135-й та 137-й сол) ровер продовжував спускатися в кратер. Хоча деякі з коліс прослизали, було встановлено, що прослизання коліс можливе навіть при куті нахилу в 30 градусів.

Утес Бернс, кратер Ендюранс

Під час спуску помітили тонкі хмари, схожі на земні. “ провів приблизно 180 сол всередині кратера, перш ніж вибрався з нього в середині грудня 2004 (315 сол).

2005

Метеорит Heat Shield Rock

Основний уламок теплозахисного екрану, який захищав велосипед при вході в марсіанську атмосферу.

Після виходу з кратера Ендюранс у січні 2005 року виконав огляд свого теплозахисного екрану, що захищав велосипед при вході в атмосферу Марса. Під час огляду (345 сол) за екраном було помічено підозрілий об'єкт. Невдовзі з'ясувалося, що це метеорит. Його назвали Heat Shield Rock («Камінь Теплового Щита») - це був перший метеорит, знайдений на іншій планеті.

Метеорит – Heat Shield Rock.

Після 25 сол спостереження “ попрямував на південь до кратера під ім'ям Арго, який знаходився за 300 м від марсохода.

Південний транзит

Роверу було наказано вирити траншею на широкій рівнині Плато Мерідіана. Її дослідження тривало до 10 лютого 2005 (366 сол-373 сол). Потім ровер пройшов кратери «Елвін» і «Джейсон», і на 387 сол досяг «кратерів-трійнят» на шляху до кратера Схід. Під час шляху “ встановив рекорд з відстані, пройденої за 1 день - 177,5 метрів (19 лютого 2005 року). 26 лютого 2005 року (389 сол) марсохід підійшов до одного з трьох кратерів, названого Натураліст. На 392 солі скеля під назвою «Нормандія» була обрана метою для подальших досліджень, марсохід вивчав скелю до 395 солей.

Панорама кратерів-трійнят, всі три кратери в правій частині зображення, кратер Натураліст на передньому плані.

20 березня 2005 року (410 сол) встановив черговий рекорд з пройденої відстані за 1 день – 220 метрів.

Застряг у піску

Анімація зі знімків, що демонструє спроби Оппортьюніті залишити пухкий ґрунт, в якому він застряг.

У період з 26 квітня 2005 року (446 сол) до 4 червня 2005 року (484 сол) перебував у піщаній дюні Марса, оскільки закопався до неї.

Проблема почалася 26 квітня 2005 року (446 сол), коли “ випадково закопався в піщаній дюні. Інженери повідомили, що на знімках видно, як чотири бічні колеса закопалися більше, оскільки ровер спробував піднятися на дюну, що сягала приблизно 30 сантиметрів заввишки. Інженери ровера дали дюне ім'я – «Чистилище».

Положення ровера в дюні було змодельовано Землі. Щоб уникнути ускладнення ситуації та недопущення повного застрягання марсохода в піску, його тимчасово знерухомили. Після різних випробувань із двійником “ на Землі було створено стратегію порятунку марсохода. Ровер рухали починаючи з 13 травня 2005 року (463 сол) лише по кілька сантиметрів уперед, щоб члени місії могли оцінити ситуацію на підставі отриманих результатів.

У 465 і 466 сол були виконані ще кілька маневрів, з кожним з яких марсохід просувався на пару сантиметрів тому. Нарешті, останній маневр був успішно завершений, і 4 червня 2005 (484 сол) всі шість коліс вибралися на твердий ґрунт. Після виходу з «Чистилища» на 498 сол і 510 сол продовжив свою подорож у бік кратера Еребус.

Кратер Еребус

У період із жовтня 2005 року до березня 2006 року “ вивчав кратер Еребус – великий, неглибокий, частково засипаний ґрунтом кратер. Це була зупинка на шляху до кратера Вікторія.

Нова програма, що вимірює відсоток ковзання всіх коліс, не дозволила ровер знову застрягти. Завдяки їй ровер зміг уникнути піщаної пастки на 603 сол. Програмне забезпечення зупинило двигун, коли відсоток ковзання коліс досяг 44,5%.

3 листопада 2005 року (628 сол) прокинувся посеред піщаної бурі, що тривала три дні. Ровер міг рухатися, запобіжний режим захисту від піщаних бур був включений, але апарат не робив зображення, оскільки була погана видимість. Через три тижні вітер здув пил із сонячних батарей, після чого вони виробляли приблизно 720 Вт*год/сол (80 % від макс.). 11 грудня 2005 (649 сол) було виявлено, що зупинився електродвигун на суглобі маніпулятора, який відповідає за згортання його під час руху. Вирішення проблеми зайняло майже два тижні. Спочатку маніпулятор прибирали лише під час руху та витягували вночі, щоб перешкодити остаточному його заклиненню. Потім інженери залишили маніпулятор завжди витягнутим, оскільки зріс ризик того, що його заклинить у згорнутому положенні і він стане непридатним для досліджень.

"Оголення Пейсона" на західному краї кратера Еребус

Проблеми з маніпулятором

Оппортьюніті розгорнув маніпулятор для дослідження метеорита Heat Shield Rock на 349 сол (початок 2005 року).

25 січня 2004 року (2 сол) у “ почалися проблеми із маніпулятором. На другий день інженери ровера виявили, що обігрівач, що знаходиться в суглобі маніпулятора і відповідає за його рух з боку в бік, вийшов з ладу в режимі "Включено". Детальне дослідження показало, що реле, швидше за все, вийшло з ладу під час збирання на Землі. На щастя для “ У нього був вбудований запобіжний механізм, що працює за принципом термостата, його основне завдання полягало в захисті маніпулятора від перегріву. Коли суглоб поворотного плеча, також відомий двигун шарніра, ставав занадто гарячим, термостат спрацьовував, автоматично розгортав маніпулятор і тимчасово відключав обігрівач. Коли рука остигала, термостат давав команду на складання маніпулятора. В результаті обігрівач залишався увімкнений вночі, а вдень відключався.

Механізм безпеки працював доти, доки наблизилася перша марсіанська зима. вже не піднімалося досить високо над горизонтом і рівень енергії, що виробляється, знизився. Тоді стало ясно, що “ буде не в силах тримати обігрівач увімкненим на всю ніч. 28 травня 2004 року (122 сол) оператори ровера розпочали план «Глибокий сон», під час якого “ знеструмлював обігрівач маніпулятора вночі. Наступного ранку, зі сходом Сонця, сонячні батареї автоматично включалися, суглоб маніпулятора розігрівався і починав функціонувати. Таким чином, суглоб руки був дуже спекотно вдень і дуже холодно вночі. Великі перепади температур прискорювали зношування шарніру, дана процедура повторювалася кожен сол (марсіанську добу).

Ця стратегія працювала до 25 листопада 2005 року (654 сол), коли двигун шарніра зупинився. На наступний сол оператори ровера спробували використати ту ж стратегію знову, і шарнір запрацював. Було встановлено, що двигун шарніра зупинився внаслідок пошкодження екстремальними перепадами температур під час фаз «глибокого сну». Як запобіжні заходи маніпулятор стали розташовувати в нічний час попереду корпусу ровера, а не під ним, де, у разі поломки шарніра, маніпулятор стане повністю марним для досліджень. Тепер доводилося складати маніпулятор під час руху та розкладати його після зупинки.

Неполадки набули серйознішого характеру 14 квітня 2008 року (1501 сол), коли двигун, який відповідає за розгортання маніпулятора, раптово заглух, причому набагато швидше, ніж раніше. Інженери провели його діагностику протягом дня, щоб виміряти електричну напругу. Виявилося, що він у двигуні був надто низьким, коли суглоб руки розігрівся - вранці, після «глибокого сну». Перед включенням термостата та після того, як обігрівач пропрацював протягом кількох годин, було вирішено спробувати розгорнути руку ще раз.

14 травня 2008 року о 8:30 UTC (1531 сол) інженери збільшили напругу у двигуні шарніру для переміщення маніпулятора перед марсоходом. Це спрацювало.

З того моменту оператори більше не наважувалися намагатися згорнути маніпулятор, до цього часу він завжди перебуває у розгорнутому стані. Оператори розробили план управління марсоходом і в такому стані. Відповідно до нього, до цього часу (початок 2014 року), “ пересувається задом наперед, а не навпаки, як раніше.

2006

22 березня 2006 року (760 сол) залишив кратер Еребус та розпочав подорож до кратера Вікторія, якого досяг у вересні 2006 року (951 сол). “ Опортьюніті”досліджував кратер Вікторія до серпня 2008 (1630-1634 сол).

Кратер Вікторія

Кратер Вікторія - великий кратер, що знаходиться приблизно за 7 кілометрів від місця посадки марсохода. Діаметр кратера у шість разів більший, ніж діаметр кратера Витривалість. Вчені вважають, що оголення гірських порід вздовж стін кратера дасть більш докладну інформацію про геологічну історію Марса, якщо ровер протримається досить довго, щоб дослідити його.

26 вересня 2006 року (951 сол) досяг кратера Вікторія і передав першу панораму кратера, у тому числі панораму дюни, яка знаходиться на дні кратера. Mars Reconnaissance Orbiter сфотографував “ на краю кратера.

Панорама кратера Вікторія, 2006 рік

2007

Оновлення програмного забезпечення

4 січня 2007 року, на честь третьої річниці посадки, було вирішено оновити програмне забезпечення бортових комп'ютерів обох марсоходів. Марсоходи навчилися приймати свої рішення, наприклад які зображення потрібно передати на Землю, коли протягнути маніпулятор на дослідження каменів - усе це дозволило заощадити час учених, колись фільтрували сотні зображень самостійно.

Очищення сонячних батарей

Очищення відбулося 20 квітня 2007 року (1151 сол), електроенергія, що виробляється сонячними батареями “ наблизилася до позначки 800 Вт * год/сол. 4 травня 2007 року (1164 сол) потік вироблення електроенергії досяг максимуму - понад 4,0 ампер, такого не було з початку місії (10 лютого 2004 року, 18 сол). рівень енергії, що виробляється до 280 Вт * год/сол.

Пильний шторм

Покадрова композиція горизонту під час марсіанської курної бурі 1205 сол (0.94), 1220 (2.9), 1225 (4.1), 1233 (3.8), 1235 (4.7) показує, скільки сонячного світла проходило через курну бурю; 4.7 вказує на 99% непрохідність світла.

До кінця червня 2007 року курні бурі почали затьмарювати марсіанську атмосферу пилом. Пильна буря посилилася, і 20 липня як у “ , і у “Спирита” виникла реальна загроза вийти з ладу через відсутність сонячного світла, який буде необхідний вироблення електроенергії. НАСА розповсюдило повідомлення для преси, в якому йшлося: (частково) «Ми віримо в наші велосипеди і сподіваємося, що вони переживуть цей шторм, хоча вони й не розроблялися для таких умов». Основна проблема полягала в тому, що курна буря різко знизила надходження сонячного світла. В атмосфері Марса знаходиться так багато пилу, що він блокував 99% прямих сонячних променів, які мають падати на сонячні панелі роверів. Марсохід Спіріт, який працює на іншому боці Марса, отримував трохи більше світла, ніж його близнюк. .

Зазвичай сонячні батареї на роверах виробляють близько 700 Вт*год/сол електроенергії. Під час бурі вони виробляли значно менше електроенергії – 150 Вт*год./сол. Через нестачу енергії ровери почали втрачати заряд акумуляторів. Якщо акумулятори вичерпаються, то основне обладнання, швидше за все, вийде з ладу через переохолодження. 18 липня 2007 року сонячні панелі марсоходу генерували лише 128 Вт*год/сол електроенергії – це найнижчий показник за всю історію. З “ спілкувалися лише раз на три дні, заощаджуючи заряд акумуляторів.

Пильні бурі тривали до кінця липня, а наприкінці місяця НАСА оголосило, що марсоходи навіть за дуже низького енергоспоживання ледь одержують достатньо світла, щоб вижити. Температура в «Тепловому Блоці з Електронікою» продовжувала падати. При низькому рівні енергії марсохід може передавати помилкові дані, щоб уникнути цього, інженери переключили марсохід у сплячий режим, а потім кожен сол перевіряли, чи достатньо накопичилося електроенергії, щоб апарат прокинувся і почав підтримувати постійний зв'язок із Землею. Якщо енергії недостатньо, ровер спатиме. Залежно від погодних умов може спати протягом декількох днів, тижнів або навіть місяців - весь цей час намагаючись зарядити акумулятори. З такою кількістю сонячного світла цілком можливо, що марсохід ніколи не прокинеться.

З 7 серпня 2007 року буря почала слабшати. Електроенергія, як і раніше, вироблялася в малих кількостях, але її вже було достатньо для того, щоб “ почав робити та передавати зображення. 21 серпня рівень запилення, як і раніше, знижувався, акумулятори були повністю заряджені і вперше з того моменту, як почалися курні бурі, “ міг пересуватися.

Качина затока

прибув до місця під назвою Качина затока 11 вересня 2007 року, а потім поїхав назад, щоб перевірити свою тягу на схилі кратера Вікторія. Качиної затоки, мису Кабо-Верде.

Кратер Вікторія (HiRISE)

2008

Рух хмар, знімки зроблені зсередини кратера Вікторія, лічильник у нижньому лівому куті показує час у секундах.

Вихід із кратера Вікторія

Ровер залишав кратер Вікторія в період з 24 по 28 серпня 2008 року (1630-1634 сол), після цього у марсохода з'явилися проблема, схожа на ту, що вивела з ладу праве переднє колесо у його двійника - марсохода "Спіріт". Принагідно ровер вивчатиме каміння під назвою «Темні камені», що знаходяться на Плато Мерідіана, під час поїздки до кратера Індевор.

З'єднання Марса із Сонцем

Під час з'єднання Марса з Сонцем (коли Сонце знаходиться між Марсом та Землею) спілкування з марсоходом неможливе. Зв'язку не було з 29 листопада по 13 грудня 2008 року. Вчені планували, що в цей час “ буде використовувати мессбауеровскій спектрометр для вивчення гірського оголення під назвою «Санторині».

2009

7 березня 2009 року (1820 сол) побачив край кратера Індевор проїхавши близько 3,2 км. з того часу, як покинув кратер Вікторія в серпні 2008 року. “ бачив також кратер Iazu, до якого було близько 38 кілометрів. Діаметр кратера становить близько 7 км.

7 квітня 2009 року (1850 сол) сонячні батареї “ генерували 515 Вт*год/сол електроенергії; після того, як вітер здув пил із сонячних панелей, їхня продуктивність збільшилася приблизно на 40 %. З 16 по 22 квітня (з 1859 по 1865 сол) зробив кілька маневрів і протягом тижня проїхав 478 метрів. Двигуну правого переднього колеса дали час на відпочинок, коли “ вивчав гірське відслонення під назвою «Пенрін», напруга в двигуні наблизилася до нормального рівня.

18 липня 2009 року (1950 сол) помітив темний камінь, що знаходиться в протилежному напрямку від ровера, попрямував до нього і досяг його 28 липня (1959 сол). У його вивчення з'ясувалося, що це камінь, а метеорит, пізніше йому було дано ім'я - Block Island. “Опортьюніті”простояв до 12 вересня 2009 (2004 сол), досліджуючи метеорит, перш ніж повернувся своєї мети - доїхати до кратера Індевор.

Його поїздку було перервано 1 жовтня 2009 року (2022 сол) знахідкою іншого метеорита, 0,5-метровий екземпляр назвали Shelter Island, ровер вивчав його до 2034 Сол (13-14 жовтня 2009). Виявивши ще один метеорит Mackinac Island, марсохід відправився до нього і досяг його через 4 сол, 17 жовтня 2009 (2038 сол). Ровер швидко оглянув метеорит, не став його досліджувати, відновивши поїздку до кратера.

10 листопада 2009 року (2061 сол) ровер досяг каменю, названого Marquette Island. Його вивчення проводилося до 12 січня 2010 (2122 сол), оскільки вчені мали різні думки про його походження, вони з'ясували, що камінь з'явився через виверження вулкана, в той час, коли Марс був ще геологічно активний, але камінь не був метеоритом , Як вважалося раніше.

2010

28 січня 2010 року (2138 сол) досяг кратера Консепсьйон. Марсохід успішно досліджував 10-метровий кратер та продовжив рух до кратера Індевор. Вироблення електроенергії збільшилося до 270 Вт*год/сол.

5 травня 2010 року через потенційно небезпечні області на шляху між кратером Вікторія та кратером Індевор оператори змінили маршрут, відстань була збільшена, і марсоходу потрібно було проїхати 19 кілометрів, щоб досягти своєї точки призначення.

19 травня 2010 року місія “ тривала вже 2246 сол, що робить її найтривалішою в історії Марса. Попередній рекорд у 2245 сол належав апарату "Вікінг-1" (1982 рік).

8 вересня 2010 року було оголошено, що “ проїхав половину всього шляху до кратера Індевор.

У листопаді марсохід провів кілька днів, вивчаючи 20-метровий кратер Intrepid, що лежить на шляху до кратера Індевор. 14 листопада 2010 року (2420 сол) одометрію “ перетнула позначку в 25 км. Вироблення сонячної енергії у жовтні та листопаді становило близько 600 Вт*год/сол.

Кратер Санта-Марія

Панорама кратера Санта-Марія

15 грудня 2010 (2450 сол) марсохід прибув до кратера Санта-Марія, витративши кілька тижнів на дослідження 90-метрового кратера. Результати дослідження були аналогічні дослідженням Марсіанським розвідувальним супутником за допомогою спектрометра CRISM. CRISM виявив поклади мінеральних вод у кратері, а марсохід допоміг у подальших дослідженнях. “ проїхав більшу відстань, тому що марсіанський рік приблизно в 2 рази довший за земний, а значить на Марсі було менше зим, при яких ровер стоїть на місці.

2011

Коли “ прибув до кратера Санта-Марія, оператори ровера "припаркували" його на південно-східній частині кратера для збору даних. Вони також підготувалися до двотижневого з'єднання Марса із Сонцем, яке настало наприкінці січня. У цей період Сонце знаходилося між Землею та Марсом, і зв'язку з марсоходом не було 14 днів. В кінці березня " розпочав 6,5-кілометрову поїздку від кратера Санта-Марія до кратера Індевор. 1 червня 2011 року одометрія ровера перетнула позначку в 30 кілометрів (більш ніж у 50 разів більше запланованого). Через два тижні, 17 липня 2011 року (2658 сол), “ проїхав рівно 20 миль поверхнею Марса.

29 серпня 2011 року (2700 сол) “ продовжував ефективно функціонувати, перевищивши запланований термін (90 сол) у 30 разів. Коли вітер здув пил із сонячних батарей, ровер зміг виконувати великі геологічні дослідження марсіанських порід та вивчати своїми інструментами особливості поверхні Марса.

Прибуття до кратера Індевор

9 серпня 2011 року, витративши 3 роки на подолання 13 кілометрів від кратера Вікторія, “ “прибув до західного краю кратера Індевор у точці, прозваній Пункт Спірітуна честь близнюка марсохода , марсохода "Спіріт". Діаметр кратера – 23 км. Кратер був обраний вченими вивчення більш древніх гірських порід і глинистих мінералів, які б утворитися у присутності води. Заступник наукового керівника роверу, Рей Арвідсон, заявив, що ровер не працюватиме всередині кратера Індевор, оскільки там, ймовірно, містяться лише мінерали, які вже спостерігалися раніше. Скелі на краю кратера більш старі, ніж раніше вивчені . «Я думаю, що краще водитиме ровер навколо краю кратера», - сказав Арвідсон.

Після прибуття до кратера Індевор “ виявив нові марсіанські явища, які раніше не спостерігалися. 22 серпня 2011 року (2694 сол) ровер почав досліджувати великий шматок каменю, що утворився в ході виверження вулкана, названий - Тісдейл 2. «Він відрізняється від будь-якого іншого каміння, коли-небудь виявленого на Марсі», - сказав Стів Скварс, науковий керівник “ у Корнельському університеті, Ітака, штат Нью-Йорк. Він містить склад, подібний деяким вулканічним породам, але в ньому набагато більше цинку і брому, ніж у звичайній скелі. Ми отримали підтвердження, що всі здобутки “ в кратері Індевор еквівалентні його успіху при приземленні, коли ровер випадково зупинився в кратері з оголеними гірськими породами.

Західний край кратера Індевор

На початку грудня " проаналізував структуру під назвою Homestake, і зробив висновок, що вона складається з гіпсу. За допомогою трьох інструментів марсоходу - Мікрокамери, спектрометра Альфа-частинок (APXS) та фільтрів Панорамної камери - визначили, що до цих відкладень входить гідратований сульфат кальцію - мінерал, який утворюється лише у присутності води. Цьому відкриттю було дано назву "Slam Dunk" - доказ того, що "вода колись текла по тріщинах у скелі".

Станом на 22 листопада 2011 року (2783 сол) проїхав понад 34 км, також було проведено підготовчі роботи для майбутньої марсіанської зими.

Наприкінці 2011 року “ розмістився на місці, кут нахилу якого дорівнює 15 градусів на північ, кут повинен забезпечувати більш сприятливі умови для вироблення сонячної енергії під час марсіанської зими. Рівень пилу, що накопичився на сонячних панелях - вище, ніж у минулі роки, і як очікується, марсіанська зима ускладнить роботу ровера більше звичайного, так як вироблення енергії значно знизиться.

2012

Вид на кратер Індевор, фото зробив Оппортьюніті у березні 2012 року.

У січні 2012 року марсохід передав дані про місце Грилі-Хейвена, названого на честь геолога Рональда Грилі. “ переживає вже 5-у марсіанську зиму. Ровер вивчив вітер на Марсі, який був описаний як "найактивніший процес на Марсі в даний момент", також марсохід провів радіо-науковий експеримент. Ретельні вимірювання радіосигналів показали, що коливання в марсіанському обертанні можуть сказати, тверда або рідка планета всередині. Місце для перезимівлі знаходиться на відрізку мису Кейп-Йорк, що на краю кратера Індевор. “ досяг кратера Індевор у серпні 2011 року, після трьох років шляху від меншого за розміром кратера Вікторія, який він вивчав протягом двох років.

1 лютого 2012 року (2852 сол) вироблення електроенергії сонячними батареями склало 270 Вт * год/сол, при прозорості атмосфери Марса 0,679, коефіцієнт пилу на сонячних панелях дорівнює 0,469, загальна відстань, пройдена марсоходом, становило 34.34. сол) була вивчена скеля AmboyМессбауерівським Спектрометром MIMOS II та мікрокамерою (MI) також було виміряно кількість аргону в марсіанській атмосфері. Зимове сонцестояння на Марсі відбулося 30 березня 2012 (2909 сол), 1 квітня було невелике очищення сонячних батарей. 3 квітня 2012 року (2913 сол) кількість електроенергії, що виробляється, склала 321 Вт*год/сол.

Місія “ на Марсі триває, і до 1 травня 2012 року (2940 сол) вироблення електроенергії підвищилося до 365 Вт*год/сол із коефіцієнтом запиленості сонячних батарей 0,534. Оператори ровера підготували його до руху та завершення збору даних про скелю Amboy. За зиму було здійснено 60 сеансів зв'язку із Землею.

Від'їзд від Грилі-Хейвен

Панорама Грилі-Хейвен. Вид на Кейп-Йорк і кратер Індевор. Панораму було прийнято під час зимівлі на відрізку ділянки Грилі-Хейвен у першій половині 2012 року.

8 травня 2012 року (2947 сол) марсохід проїхав 3,7 метра. Цього дня вироблення електроенергії складало 357 Вт*год/сол при коефіцієнті пилу 0,536. “ стояв на місці 130 сол під нахилом 15 градусів на північ, щоб краще пережити зиму, пізніше нахил зменшили до 8 градусів. Коли ровер був нерухомий, він брав участь у геодинамічному науковому експерименті, під час якого було проведено доплерівські радіовиміри. У червні 2012 року ровер вивчав марсіанську пилюку та прилеглу кам'яну жилу, названу «Монте-Крісто», оскільки вона вказує на північ.

3000 сол

Автопортрет Оппортьюніті, грудень 2011 року.

2 липня 2012 року тривалість роботи “ на Марсі досягла 3000 сол. 5 липня 2012 року НАСА опублікувало нові панорамні знімки, зроблені на околицях місця Грилі-Хейвен. На панорамі в кадр потрапив протилежний край кратера Індевор, який має 22 кілометри в діаметрі. 12 липня 2012 року (3010 сол) сонячні батареї виробляють 523 Вт*год/сол електроенергії, загальна відстань, пройдена ровером з посадки становить 34 580,05 метрів. У тому ж місяці Mars Reconnaissance Orbiter виявив неподалік ровера пилову бурю, а в її хмарах - ознаки присутності водяного льоду.

Наприкінці липня 2012 року “ посилав спеціальні радіосигнали в діапазоні UHF, що імітують сигнал марсохода, щоб перевірити апаратуру, яка стежитиме за його посадкою із Землі. Новий ровер успішно приземлився, тоді як “ зібрав дані про погоду на Марсі 12 серпня 2012 року (3040 сол) “ продовжив свою подорож до невеликого кратера під назвою Сан-Рафаель, попутно передаючи знімки, зроблені панорамною камерою. 14 серпня 2012 загальна відстань, пройдена ровером з моменту посадки склала 34 705,88 метрів. До цього моменту " встиг відвідати кратери «Берріо» та «Сан-Рафаель». 19 серпня 2012 року орбітальний апарат “Марс-експрес” взаємодіяв із двома марсоходами: “ Кьюріосіті” та “ , тому що знаходився на одній траєкторії польоту з ними – це був його перший подвійний контакт. 28 серпня 2012 року (3056 сол) одометрію ровера перетнула позначку в 35 км, сонячні батареї виробляють 568 Вт*год/сол, при прозорості атмосфери 0,570, та коефіцієнті запиленості 0,684 одиниць.

Осінь 2012

Восени “ попрямував на південь, досліджуючи пагорб Матвійовича у пошуках мінералу під назвою філосилікат. Деякі дані відправлялися на Землю безпосередньо, використовуючи встановлену на ровері антену X-діапазону, без ретрансляції даних орбітальним апаратом. Командою було застосовано нову технологію, яка допомогла знизити навантаження на інерційний вимірювальний пристрій (ІІУ). Наукова робота марсохода включає в себе перевірку різних гіпотез про походження кульок, що знову відкрилися, концентрація яких набагато вища, ніж у кратері Голок. 22 листопада 2012 року (3139 сол) у “ вкотре почав барахлити електромотор на суглобі маніпулятора, через що роботи з вивчення місця під назвою «Sandcherry» довелося відкласти, аналіз телеметрії та діагностика систем не виявили чогось серйозного. 10 грудня 2012 року було оголошено, що взятий зразок породи за хімічним складом та властивостями нагадує звичайну земну глину. Як заявив професор Стів Скварс, головний науковий співробітник місії “ , Судячи з хімічного складу зразка, це глиниста порода, в якій, крім усього іншого, є і вода. Причому дуже примітно, що у досліджених раніше породах кислотний рівень води був досить високий, а знайденій глині ​​вода порівняно чиста і нейтральна. Склад мінералів глини подібний до такого глина Землі, тобто до нього входять в основному оксиди кремнію і алюмінію. Але це лише попередні дані, які ще доведеться перевірити вченим.

2013

знаходиться на краю мису "Кейп-Йорк", у кратері Індевор; загальна відстань, пройдена ровером з посадки становить 35,5 км. Після завершення наукової роботи на «пагорбі Матвійовича», “ вирушить на південь, пересуваючись уздовж краю кратера Індевор. Планується залишити позаду місце зване дослідниками «Ботані-бей», а вже потім дістатися своїх наступних цілей - двох пагорбів, найближчих з яких знаходиться в 2 км і носить ім'я «Соландер».

Камінь "Есперанс-6".

17 травня 2013 року NASA оголосило, що попереднє вивчення гірського оголення, названого «Есперанс», дозволило припустити, що вода на Марсі в минулому, можливо, мала порівняно нейтральний pH показник. Проведені аналізи каменю "Есперанс-6" ясно вказують на те, що кілька мільярдів років тому він омивався прісною водою.

21 червня 2013 року (3345 сол) відзначив п'ять марсіанських років перебування на червоній планеті. «Ровер перебуває у ворожому середовищі, будь-якої миті може статися катастрофічний збій, тому для нас щодня як подарунок», - сказав керівник проекту Джон Каллас.

Соландер

На початок липня 2013 року “ наближався до точки "Соландер", долаючи за день від 10 до 100 метрів. У серпні 2013 року “ прибув до підніжжя пагорба, попутно вивчаючи цікаві місця з геологічної точки зору. Північний схил точки «Соландер» має хороший нахил, розташувавшись на якому, ровер зможе зібрати більше сонячного світла для успішної перезимівлі (у цей період Сонце буде низько над горизонтом, що зменшить кількість світла, що надходить до сонячних батарей, через що вироблення електроенергії значно знижується). 6 серпня 2013 року (3390 сол) сонячні батареї виробляли 385 Вт*год/сол, порівняно з 395 Вт*год/сол 31 липня 2013 року (3384 сол) та 431 Вт*год/сол на 23 липня 2013 року (3376 сол ). У травні 2013 року цей показник був вищим за 576 Вт*год/сол.

У вересні 2013 року “ проводив різні контактні дослідження порід біля підніжжя точки "Соландер". Вироблення електроенергії впало до 346 Вт*год/сол на 16 вересня 2013 року (3430 сол), та до 325 Вт*год/сол на 9 жовтня 2013 (3452 сол). Перед тим як марсохід “Спіріт” перестав відповідати на команди із Землі у 2010 році, його сонячні батареї виробляли лише 134 Вт*год/сол, через що температура всередині його життєво важливих блоків впала до -41,5 °C. В даний момент " знаходиться у процесі підкорення 40-метрового пагорба «Соландер». Оскільки вчені обережні, то «сходження» триває вкрай неквапливо, тим паче, що у процесі ровер проводить вивчення порід різних висотах, намагаючись у такий спосіб відтворити картину внутрішньої будови Марса. Наприкінці жовтня 2013 року роботи проводилися на висоті до 6 метрів по відношенню до навколишніх рівнин. «Сходження» продовжується.

Станом на 7 грудня 2013 (3508 сол) загальна відстань, пройдена ровером з моменту посадки склала 38,7 км. Потужність сонячних батарей дорівнювала 268 Вт * год/сол.

2014

8 січня на знімках “ , який останні дні практично не рухався, був помічений невеликий камінь діаметром 4 сантиметри, названий Pinnacle Islandі сильно відрізняється на вигляд від навколишніх порід, який був відсутній на знімках того ж місця 26 грудня. Оскільки за цей період марсохід практично не рухався, вчені збентежилися. Однак далі було з'ясовано, що камінь був вибитий марсоходом із ґрунту під час пробуксування на місці на початку січня. Спектрометр показав на наявність у Pinaccle Island високого рівня вмісту магнію, марганцю та сірки. НАСА зробило заяву, що, ймовірно, «ці водорозчинні інгредієнти були сконцентровані в камені під впливом води».

17 квітня вихор здув більшу частину пилу із сонячних батарей марсоходу, що, як зазначає прес-служба NASA, значно збільшує кількість доступної енергії марсоходу та уможливлює подальші дослідження.

28 липня NASA заявило, що марсохід проїхав з початку місії понад 40 км, побивши тим самим рекорд дальності пересування поверхнею позаземних планетних тіл, що належав з 1973 року Луноходу-2.

Вирішивши на початку вересня проблеми з пам'яттю, що зажадали кількох «перезавантажень», марсохід продовжив рух у напрямку кратера Уліссі Марафонськоїдолини, подолавши 11 листопада рубіж 41 кілометр.

2015

23 березня 2015 року НАСА звітувало про успішну перепрошивку енергонезалежної флеш-пам'яті “ . За результатами її сканування інженери дійшли висновку, що проблеми були спричинені несправністю одного із 7 фрагментів флеш-пам'яті. Після було проведено оновлення програмного забезпечення, яке дозволило роверу обходити цей пошкоджений фрагмент флеш-пам'яті і нормально використовувати частину, що залишилася.

Марафонська Долина - фото Оппортьюніті

Технічні неполадки

Довге перебування на Марсі не пройшло безслідно для “ , місія якого спочатку планувалася на 90 днів За 11 років роботи з'являлася ціла низка технічних несправностей:

• Проблеми із маніпулятором;
• У 2007 році у “ з'явилися неполадки у роботі правого переднього колеса (стрибки напруги) - аналогічна неполадка, яка вивела з ладу праве переднє колесо Спіріта. Інженери дали перепочити колесу, коли ровер довгий час вивчав гірське оголення. У грудні 2013 року ці проблеми знову повторилися. Команда вживає активних заходів щодо усунення цієї несправності;
• Інфрачервоний тепловий емісійний спектрометр MiniTES вимкнено з 2007 року, коли його дзеркало забила пилова буря, у зв'язку з чим він не може приймати зображення. Для подальшої експлуатації приладу потрібний сильний потік вітру, який очистить зовнішню поверхню дзеркала від пилу;
• Мініатюрний Мессбауеровський спектрометр, який дозволяє визначати з'єднання заліза в породах, на даний момент вимкнено. Кобальт-57, що застосовується в ньому, має період напіврозпаду 271,8 днів, тому за 11 років роботи він практично вичерпав свій ресурс. Під час зимівлі 2011 року “ ще намагався якось його застосувати, зрештою довелося витратити кілька тижнів для отримання результатів одного зразка;
• Через кілька років перебування на Марсі у “ виникли проблеми з його буром (RAT), з якого він робить невеликі заглиблення у породі. Тестування показало, що датчики наведення бури на породу працюють некоректно, але інженери, перепрограмувавши програмне забезпечення, вирішили цю проблему;
• Вийшов із ладу один обігрівач.
• 22 квітня 2013 року “ самовільно переключився на стан, який можна охарактеризувати як «режим очікування». Оператори на Землі дізналися про це 27 квітня 2013 року. Первинне тестування дозволило встановити, що “ відчув щось недобре у своїх системах 22 квітня, під час вимірювання прозорості атмосфери Марса і переключився на режим очікування. Інженери підозрюють, що марсохід вирішив перезавантажити свій бортовий комп'ютер у той час, коли його камери робили знімки Сонця. 1 травня 2013 року, за командою із Землі, “ успішно вийшов із «режиму очікування» та відновив свою наукову діяльність.
• У грудні 2014 року NASA повідомили про проблеми з енергонезалежною флеш-пам'яттю, яку “ використовує, наприклад, зберігання телеметричної інформації. Переформатування файлової системи не допомогло. Після цього було вирішено тимчасово використовувати зберігання даних RAM, що дозволило відновити роботу ровера. У майбутньому NASA постараються відключити несправний фрагмент флеш-пам'яті, щоб частину, що залишилася, можна було використовувати за призначенням.

Наукові результати

надав переконливі докази на підтримку головної мети його наукової місії: пошук та дослідження каменів та ґрунтів, які можуть містити дані про минулу діяльність води на Марсі. Крім перевірки «водної гіпотези», “ здійснив різні астрономічні спостереження, а також за його допомогою було уточнено параметри атмосфери Марса.

7 червня 2013 року на спеціальній конференції, присвяченій десятій річниці запуску “ , керівник наукової програми марсоходу “ Стів Сквайрс заявив, що в давнину на Марсі була вода, придатна для живих організмів. Відкриття було зроблено щодо каменю, що отримав назву «Есперанс-6» (Esperance 6). Результати чітко свідчать, що кілька мільярдів років тому цей камінь знаходився в потоці води. Причому ця вода була прісною та придатною для існування в ній живих організмів. Усі попередні свідчення існування води на Марсі зводилися до того, що на планеті існувала рідина, що більше нагадує сірчану кислоту. “ А знайшов саме прісну воду.

Нагороди

За неоціненний внесок На вивчення Марса, на його честь був названий астероїд 39382. Назва запропонувала Інгрід ван Хаутен-Груневельд, яка разом з Корнелісом Йоханнесом ван Хаутеном і Томом Герелсом виявили цей астероїд 24 вересня 1960 року.

Посадкову платформу назвали "Меморіальна Станція Челленджера".

Бажання пізнати таємничий світ космічного простору досі не залишає людство. Прямо зараз на відстані 228 млн кілометрів від Землі спить марсохід Opportunity в очікуванні моменту, коли закінчиться піщана буря і він зможе продовжити вивчення четвертої віддаленості від Сонця планети.

Чому марсохід так назвали

Поширене англійське слово opportunity було обрано в результаті конкурсу, проведеного самими NASA, а перемогла у ньому 9-річна Софі Коліз. Незважаючи на своє російське походження (народившись у Сибіру, ​​вона була удочерена сім'єю з Арізони), дівчинка ясно розуміла переклад слова – можливість. Якщо почнемо перекладати російською точніше, то вийде: зручний випадок. І це ім'я послужило для ровера талісманом: він багато разів застрявав у підступному чужому ґрунті, стикався з піщаними бурями, відчував труднощі зі зв'язком та отриманням енергії, але все одно виходив переможцем навіть тоді, коли в нього переставали вірити на Землі.

Завдання та цілі місії

За 14 років програма Opportunity встигла зазнати вагомих змін. На сьогоднішній день він виконує безліч різнопрофільних завдань:

• Досліджує різні земельні масиви, перевіряючи, чи піддавалися вони колись впливу води: наприклад, випаровування. Вчених цікавить, чи існували минулого на цій планеті мікроорганізми.
• Складає докладну карту поверхні і шукає відповідь на питання, які процеси сформували Марс таким, яким він є. Для цього він проводить аналіз усіх мінералів, що знаходяться в грунті, шукаючи ті, що будуть незнайомі людству.

Розроблено ровер для вивчення осадових порід, що утворилися в кратерах, які колись могли бути частиною океану.
Всі ці експерименти служать однієї мети: зрозуміти, чи можливо у майбутньому зародження життя у звичному нам сенсі так далеко від Землі.

Місце посадки

Марсохід опустився на досліджувану поверхню ще в січні далекого 2004 року і до 10 червня 2018 року справно функціонував, перевершивши навіть найсміливіші очікування розробників у 55 разів! Більше прикладів таких вдалих запусків просто немає.

Як і було заплановано, марсохід Opportunity здійснив висадку на поверхні 22-метрового кратера голок. Для дослідників було приємною несподіванкою те, що ровер приземлився так точно, всього за 25 км від поставленої мети.

Як було здійснено посадку Оппортьюніті

Сісти на поверхню червоної планети неймовірно важко: вісім апаратів розбилися про неї під час посадки, а ще кілька вийшли з ладу в перші хвилини після посадки. Вся складність полягає в тому, що атмсофера Марса розряджена, і швидко скинути швидкість не виходить через її низьку щільність.
Оппортьюніті вдалося посадити успішно завдяки технології, яка використовувалася ще під час запуску радянських марсоходів. Посадка проходила у три стадії:

1. Вхід до атмосфери
   Цей етап був найлегшим для ровера, потрібно лише наблизитися до Марса на достатню відстань, а далі починала діяти сила тяжіння.
2. Спуск
   Найважливіше було встигнути скинути швидкість в атмосфері, щоб марсохід не розбився об тверді гірські породи. Для цього були використані три ракетні двигуни. Отримавши через камеру фотографії поверхні, комп'ютер визначав вихідну швидкість спуску і давав команду реактивним двигунам.
3. Посадка
   Захистити апарат могли б міцніші матеріали, але їх додавання позначало б збільшення маси, чого допустити не можна було. Роскосмос взяв на себе турботу про цей етап і обладнав Оппортьюніті повітряними подушками, що складаються з 24 осередків.

У кратер Голок він потрапив випадково, але цей збіг обставин був на руку дослідникам: вивчивши ґрунт, він зробив висновки про існування в минулому води у цьому ґрунті.

Характеристики марсоходу

Марсохід Opportunity має значну масу в 185 кілограмів, а сумарна маса перелітного модуля, апарата, що спускається, і самого ровера становить 1063 кілограми. Його габарити: висотою 1,5 метра 2,3 довжина та ширина 1,6 метра. Для здійснення поворотів використовуються незалежні електродвигуни. Його маневреність гарантують шість коліс. Одне з них здатне обертатися для того, щоб копати землю та витягувати зразки ґрунту (при цьому він залишається нерухомим). Максимальна швидкість 50 мм в секунду, хоча середня швидкість складає 5 частину.

Чим обладнаний марсохід

• Очима Оппортьюніті є панорамні камери, які роблять знімки у високій роздільній здатності і відправляють їх до центру управління. Навігаційні, знімають у дозволі гірше і потрібні безпосередньо для того, щоб ровер міг оцінити обстановку і не врізатися ненароком у перешкоду.
• Магніти збирають частинки магнітного пилу, а рентгенівський спектрометр аналізує, з яких речовин складається ґрунт.
• Бури, мікроскоп і кілька спектрометрів необхідні взяття та аналізу проб грунту.

Система управління

Навігація відбувається через потужний комп'ютер, надійно прихований від перепадів температур, притаманних цих земель.
Модуль, що відповідає за всі процеси, що проходять в електронному мозку, розташований точно у центрі пристрою. Він забезпечує справну роботу всіх складних систем марсоходу. Щоб передати дані, зібрані за добу, механічний дослідник має всього 16 хвилин раз на добу, коли орбітальний апарат Марс Одіссей з'являється в зоні доступу. Посланий радіосигнал сягає Землі у разі за 4 хвилини. Погіршити зв'язок можуть Місяць та Сонце, якщо вони опиняться на шляху радіохвиль. Тоді послання дійде до нашої планети 20 хвилин.

Джерело живлення

Всю енергію Оппортьюніті одержує від сонячних батарей, розташованих збоку. Вони складаються з безлічі осередків, що значно підвищує їхню надійність: якщо одна з них вийде з ладу, це не торкнеться інших.
У порівнянні зі своїми попередницями ці сонячні батареї здатні поглинати втричі більше світла, що випромінюється Сонцем. І все це завдяки нововведенню - потрійному шару з арсеніду галію.

Найважливіші відкриття марсоходу

У червні 2004 року на початку своєї місії Opportunity блискуче впорався з найважливішим, за словами вчених, завданням: спустився в кратер Ендюранс і вивчив гірські породи. Адміністратори NASA не були впевнені, що він зможе піднятися назад, проте до середини грудня він успішно повернувся і почав виконувати цілі.

У січні наступного року марсохід виявив перший в історії людства метеорит на іншій планеті. Його назвали Камнем Теплового Щита, тому що його знайшли за теплозахисним екраном ровера.

Найбільше ініціатори космічної експедиції пишаються тим, що їхньому дітищу вдалося знайти свідчення існування на червоній планеті прісної води. Камінь, знайдений ровером, був у потоці води, що вкотре підтверджує здогади вчених минуле Марса.

Спостереження з орбіти не дали землянам жодних знань про клімат червоної планети, а Оппортьюніті зміг охарактеризувати розподіл теплих шарів в атмосфері і зробити висновки про погоду на Марсі.

Хоч він і не був призначений для спостережень за нічним небом, кілька разів ровер все ж таки стежив за кометами, що пролітали поруч. Також він був використаний для спостереження за супутниками планети: .